CN101943398A - 一种简易煤气反烧气固两相混合燃烧炉 - Google Patents

Abstract

一种简易煤气反烧气固两相混合燃烧炉，包括煤气发生室、燃烧室、燃尽装置、炉排等，其特征是，煤气发生室净高一米左右，使煤层厚度满足五个层，即灰渣层、氧化层(燃烧层)、还原层、干馏层、干燥层。煤气发生室的上端是燃料进口，其下端是炉排、后侧下端离炉排一段距离与燃烧室紧靠连通，烟筒的抽力可使煤气发生室各层逸出的气体混合物下吸通过燃烧层进入燃烧室，煤气经过灼热的半焦孔隙和燃尽装置，不仅不用专门的防爆和点火装置实现绝对安全自点火，而且实现气固两相均匀混合相互助燃，提高燃烧速度和燃尽度，大幅度降低炉渣和飞灰含碳量，大幅度降低烟尘的初始排放浓度，显著提高锅炉效率。本发明燃料适应性广。广泛适用于各种层燃固定炉排和机械炉排的新旧锅炉和窑炉的设计和改造。

Description

一种简易煤气反烧气固两相混合燃烧炉

技术领域

本发明涉及一种煤气气化燃烧设备即简易煤气反烧炉，尤其涉及一种广泛用于工业锅炉和工业窑炉的炉的燃烧部分。

背景技术

煤气燃烧是最清洁的燃烧技术，据权威文献报道，煤炭气化可使煤中的硫、氮化物和灰分在气化过程中得到脱除，使污染物排放得到控制，因此是符合我国国情实现节能减排的最佳途径。简易煤气炉就是在普通燃烧室之外，增设一个简易的煤气发生室，在煤气发生室内，煤首先气化成煤气，此煤气不经任何处理(如过滤、除焦油等)直接送到燃烧室去燃烧。煤气发生室紧靠燃烧室、结构简单、不需另设管道等辅助设备。它可以燃用挥发分较高的劣质煤，节能环保效果显著。

目前市场上流行的简易煤气炉有两种，一种是固定炉排间歇式运行简易煤气炉，一种是推动倾斜炉排分段燃烧气化炉，这两种炉同原煤散烧层燃炉相比虽都具有节能环保优势，但是还存在着共性缺点和各自不同的缺点。

其共性缺点是气固两相分相燃烧稳定性差，需按装防爆装置，有煤气泄漏或爆炸的安全隐患。

其不同缺点：前一种炉：周期性运行负荷波动大，只适合小型设备、操作强度大，厚煤层静态燃烧当燃料颗粒不适宜或遇焦结性煤种时影响正常燃烧或清除灰渣困难。后一种炉：倾斜炉排推动装置只在前端短距离往返推动、使固体半焦在炉排上高低不平，容易局部烧穿，一是增大过量空气系数即排烟损失，二是固体碳燃烧不均不透。

发明内容

一种简易煤气反烧气固两相混合燃烧炉，包括煤气发生室、燃烧室、燃尽装置、炉排等，其特征是，煤气发生室净高一米左右，使煤层厚度满足五个层，即灰渣层、氧化层(燃烧层)、还原层、干馏层、干燥层。煤气发生室的上端是燃料进口，其下端是炉排、后侧下端离炉排一段距离与燃烧室紧靠连通，烟筒的抽力可使煤气发生室各层逸出的气体混合物下吸通过燃烧层进入燃烧室，煤气经过灼热的半焦孔隙和燃尽装置，不仅不用专门的防爆和点火装置实现绝对安全自点火，而且实现气固两相均匀混合相互助燃，提高燃烧速度和燃尽度，大幅度降低炉渣和飞灰含碳量，大幅度降低烟尘的初始排放浓度，显著提高锅炉效率。本发明燃料适应性广。广泛适用于各种层燃固定炉排和机械炉排的新旧锅炉和窑炉的设计和改造。

本发明的目的一是解决目前简易煤气炉存在的缺点，二是为适应我国目前层燃工业锅炉和工业窑炉节能减排改造、推动传统产品优化升级，为应对我国气候变化行动目标的实现，提供一种节能减排显著，操作管理安全简单的简易煤气反烧气固两相混合燃烧炉。

附图说明

图1是本发明的主视图

在图中1是炉排、2是灰渣层、3是氧化层(燃烧层)、4是还原层、5是干馏层、6是干燥层、7是燃料进口、8是煤气发生室、9是燃烧室前墙、10是烟气上行结构燃尽装置、11是烟气后行结构燃尽装置、12是燃烧室、13是二次风方案一、14是二次风方案二、15是气固两相出口、16是后拱、17是风门、18是风室、19是点火门、20是风门、21是风室。

具体实施方式

本发明是这样实现的，所述煤气发生室(8)的一侧或两侧下部中心按装点火门(17)，离其下端一段距离按装风室和风门。燃尽装置(10)是当烟气流向向上时燃尽装置(10)多根、其间距与烟气流量流速匹配即可，其两端固定在燃烧室(12)两侧墙上，其形状可是长方棱形、长矩形、长圆形、长三角形，其直径以适应跨度的强度不变性为标准，当烟气流向向后时，采用燃尽装置(11)，在后拱(14)前端上部切筑挡火花墙，其花墙洞形状可是圆形、方形、矩形等各种形状通径之和的截面与烟气流量流速匹配即可。二次风方案一(13)按装在燃烧室前墙(9)离气固两相出口(15)一段距离，所述二次风方案二(14)按装在燃烧室(12)侧壁离气固两相出口(15)一段距离。≤4蒸吨出力负荷的可采用固定炉排，翻转炉排、间隙运行；小到1蒸吨大到100蒸吨出力负荷的可采用机械炉排。机械炉排可采用链条炉排、往复炉排、抽条炉排，运行方式可采用厚煤层、低风速、间歇运转或慢推进。本发明煤种适应性广，广泛适用于褐煤、无焦结性烟煤、无烟煤、贫煤、劣质煤等原煤和颗粒状生物质。

自然通风适宜球形型煤、中块煤、混中块煤和颗粒状生物质，原煤散烧采用机械通风，煤层底部中块、中部小块、上部煤未采用分层燃烧技术。

工作过程

首先打开点火门(19)将煤层点燃后再将新煤加在灼热的灰渣层上，煤层厚度保持在700-1000mm，燃烧所需的一次空气由炉排下方送入，自然通风打开风门(20)，机械通风关闭风门(20)打开鼓风机，穿过灰渣层上升的一次空气相遇而着火燃烧，放出大量的热并使煤层温度达到1100-1200℃这里进行的主要是焦炭的氧化，所以称氧化层。由于猛烈的氧化反应，空气中的氧气迅速耗尽，而产生的CO2继续上升，并在高温缺氧的条件下与焦炭发生还原反应，大量的CO2被焦炭发生还原CO，这一层称还原层，在还原层及干馏层中所产生的可燃气体就是煤气，在烟筒的抽力下炉内逞负压，煤气顺着通向烟筒的方向下吸经氧化层(3)从气固两相出口(15)进入燃烧室(12)，在二次风(13)或(14)强烈混合下进行燃烧，通过燃尽装置(13)或(14)均流混合，将残余的可燃气体彻底燃尽。

Claims (4)

1.一种简易煤气反烧气固两相混合燃烧炉，包括煤气发生室(8)、燃烧室(12)、燃尽装置方案一(10)、燃尽装置方案二(11)，炉排(1)等，所述煤气发生室(8)的上端是燃料进口(7)，其下端是炉排(1)、后侧与燃烧室前墙(9)紧靠、后侧下端离炉排(1)一段距离为气固两相出口(13)。

2.根据权利要求1所述的一种简易煤气反烧气固两相混合燃烧炉，其特征在于，所述煤气发生室(8)的一侧或两侧下部中心按装点火门(17)，离其下端一段距离按装风室和风门。

3.根据权利要求1所述的一种简易煤气反烧气固两相混合燃烧设备，其特征在于，所述燃尽装置(10)是当烟气流向向上时燃尽装置(10)多根均布，其间距与烟气流量流速匹配即可，其两端固定在燃烧室(12)两侧墙上，其形状可是长方棱形、长矩形、长圆形、长三角形。

当烟气流向向后时，采用燃尽装置(11)，在后拱(14)前端上部切筑挡火花墙，其花墙洞形状可是圆形、方形、矩形等各种形状通径之和的截面与烟气流量流速匹配即可。

4.根据权利要求1所述的一种简易煤气反烧气固两相混合燃烧炉，其特征在于，所述二次风方案一(13)按装在燃烧室前墙(9)离气固两相出口(15)一段距离，所述二次风方案二(14)按装在燃烧室(12)侧壁离气固两相出口(15)一段距离。

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